Томский политехнический университет

Отделение естественных наук ШБИП

Отчет по лабораторной работе В-О05

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ РЕФРАКТОМЕТРА

Студент(ка) гр. 1Б92

Ф.И.О. Кшинин Иван Бахтиёрович

к выполнению лабораторной работы ДОПУЩЕН

________________________

^{подпись преподавателя}

Цель работы: изучение принципа действия рефрактометра и определение показателя преломления водных растворов CuSO₄ различной концентрации.

Приборы и принадлежности: рефрактометр ИРФ-23, лампа настольная, ампулы с раствором CuSO₄

КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Закон преломления света – закон преломления Снеллиуса – отношение синусов угла падения и угла преломления есть величина постоянная для данных сред и называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой.

Связь абсолютных показателей преломления с фазовыми скоростями распространения ₁ и ₂ световых волн:

Абсолютный показатель преломления показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в данном веществе.

Методы рефрактометрии основаны на явлении полного внутреннего отражения, суть которого заключается в следующем. Если свет идет из среды оптически более плотной в среду менее плотную, при , то и При прохождении луча света из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную, угол преломления β всегда больше угла падения .

СХЕМА УСТАНОВКИ

Оптическая схема рефрактометра ИРФ-23:

1. зеркало;

2. осветительная призма;

3. измерительная призма;

4. защитное стекло;

5. компенсатор;

6. объектив;

7. призма полного внутреннего отражения;

8. пластина с перекрестием;

9. окуляр;

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица 1

Показатель преломления	Концентрация водного раствора CuSO4 (%)
	3%	5%	11%	18%	x%
	1.330	1.332	1.339	1.346	1.335
	1.330	1.332	1.339	1.346	1.335
	1.330	1.332	1.339	1.346	1.335
	1.330	1.332	1.339	1.346	1.335
	1.330	1.332	1.339	1.346	1.335
	1.330	1.332	1.339	1.346	1.335

Измерения провел студент группы 1Б92

Кшинин Иван Бахтиёрович

^{(Фамилия И.О.)}

Дата 14.03.2021

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Постройте график зависимости показателя преломления жидкости от концентрации раствора , .

2. Из графика определите концентрацию раствора .

3. Сделайте вывод о характере зависимости .

_{При повышении концентрации, показатель преломления} увеличивается.

Вывод:

В ходе лабораторной работы с использованием рефрактометра ИРФ-23, были определены показатели преломления водных растворов CuSO4 при различной концентрации и исходя из графика определена концентрация раствора с известным показателем преломления. Выявлено что при увеличении показателя преломления увеличивается и концентрация раствора. Зависимость по графику является прямолинейной растущей, так как при увеличении концентрации увеличивается и показатель преломления

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Сформулируйте законы отражения и преломления света.

Закон преломления света: Отношение синусов угла падения и угла преломления есть величина постоянная для данных сред и называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой.

Закон отражения света — устанавливает изменение направления хода светового луча в результате встречи с отражающей поверхностью: падающий и отражённый лучи лежат в одной плоскости с нормалью к отражающей поверхности в точке падения, и эта нормаль делит угол между лучами на две равные части.

2.Что называется абсолютным показателем преломления, относительным показателем преломления? Их физический смысл.

Показатель лучепреломления – это пропорциональное отношение скорости волны в первой сфере и второй, где происходит изменение направления потока.

Абсолютный показатель преломления величина показывает оптическую плотность сферы (то есть способность замедлять движение излучения):

Относительный показатель преломления показывает отношение абсолютных величин преломления второй сферы к первой. Если абсолютные величины равны, это будет означать, что луч при переходе из одной среды в другую не изменит своей скорости.

3. В чём заключается явление полного внутреннего отражения?

Лучи света, падающие под углами , испытывая полное внутреннее отражение, не проходят в жидкость и в нижнюю левую призму ACD, а значит, и не освещают ее. Или при условии, что угол падения превосходит некоторый критический угол. При этом падающая волна отражается полностью, и значение коэффициента отражения превосходит его самые большие значения для полированных поверхностей.

4. Какой прибор называется рефрактометром? Принцип действия рефрактометра системы Аббе.

Свет, отражённый от зеркала (1), направляется в осветительную призму (2), проходит тонкий слой исследуемой жидкости и измерительную призму (3). Затем через защитное стекло (4) и компенсатор (5) попадает в объектив (6); проходит через призму полного внутреннего отражения (7), пластину с перекрестием (8) и через окуляр (9) попадает в глаз.

5. Для чего поверхность гипотенузой грани одной из призм делается матовой?

Чтобы получить рассеянный свет

6. Какой свет используется в работе - монохроматический или естественный?

Монохроматический (Лампа)

7. В чём причина возникновения тёмного и светлого полей зрения?

Следствие дисперсии

8. Почему граница светотени окрашена?

Следствие дисперсии

9. Для чего служит компенсатор?

Служит для устранения окраски на границе раздела тёмного и светлого полей зрения вследствие дисперсии

10. В каком свете (проходящем или отражённом) производят измерения показателя преломления прозрачных сред, мутных сред?

В отраженном

11. Выведите формулу для показателя преломления жидкости.

Измерения провел студент группы 1Б92

Кшинин Иван Бахтиёрович

^{(Фамилия И.О.)}

Дата 14.03.2021

Скрины

_______________________________________

Чутка не довернул

9